Устройство для растачивания глубоких отверстий Советский патент 1976 года по МПК B23B35/00 B23B41/02 B23B29/03 

1

Изобретение касается тяжелого машиностроения, а именно механической расточки осевых отверстий в крупногабаритных изделиях типа «труба.

Известны устройства для растачивания глубоких отверстий, содержащие невращающуюся расточную щтангу и механизм коррекции оси обрабатываемого отверстия с направляющими брусьями.

Описываемое устройство отличается от известных тем, что механизм коррекции выполнен в виде втулки, которая установлена на штанге с возможностью враш,ения и несет опоры, взаимодействующие с направляющими брусьями посредством двух пар клиньев с разнонаправленными уклонами, размещенных во взаимно перпендикулярных плоскостях и связанных с помощью рычагов и коаксиальных тяг, соосных относительно оси обрабатываемого отверстия, с исполнительными механизмами системы автоматического управления. Это повышает точность коррекции в процессе обработки.

На фиг. 1 дана кинематическая схема устройства; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

На расточной штапге 1, жестко связанной с ползуном 2 станка, установлен резцедержатель 3 с инструментом 4, обрабатывающим поверхность отверстия в изделии 5, и вращающаяся на штанге втулка 6. В пазах втулки на роликовых опорах / установлены две пары подвижных регулирующих клиньев 8 и 9, выполненных соответственно с левым и правым 5 уклонами и расположенных в двух взаимноперпендикулярных координатных плоскостях. С внешней стороны расточной головки установлены направляющие брусья 10, которые через свои компенсационные клиновидные основания 11 и ролики базируются во втулке на клиньях 8 и 9. Посредством упорных подшипников 12 и пружин 13 клинья прижаты к упорам 14 двуплечных рычагов 15, оси вращения Oi которых закреплены в неподвижных g опорах 16 на штанге 1. Противоположные концы рычагов 15 введены в передний и задний бугели 17 и 18, закрепленные на коаксиальных тягах 19 и 20, которые в свою очередь кинематически связаны с исполнительными механизмами 21 системы автоматического управления направлением расточки.

Во время расточки штанга 1 перемещается ползуном 2 влево без вращения. Изделие 5 получает вращение от станка и за счет сил трения направляющих брусьев 10 приводит во вращение сопряженную с ними втулку 6. При отсутствии сигналов о наличии эксцентриситета исполнительные механизмы 21 удерживают тяги в исходном состоянии, при котором

обеспечивается равное удаление рабочих поверхностей всех направляющих брусьев 10 от оси штанги.

При возникновении эксцентриситета в обрабатываемом отверстии внешняя система автоматического унравления наиравлением расточки формирует сигналы управляющих воздействий относительно осей ОХ и OY прямоугольной системы координат, нроходяших через центры наиравляюших брусьев и вращающихся вместе с ними в процессе обработки изделия. Эти сигналы поступают на исполнительные механизмы 21, которые в соответствии с ними перемещают в осевых направлениях коаксиальные тяги 19 и 20, что приводит к повороту рычагов 15 соответствующих пар клиньев 8 и 9 и их смещению. Смещение клиньев, благодаря их противоположным уклонам, вызывает одновременно, равные между собой, но с разными знаками радиальные смещения парных брусьев. При этом расстояние между рабочими поверхностями смещенных клиньев 8 и 9 остается неизмен-ным, но меняется положение центра инструмента 4, который начинает растачивать отверстие с новой скорректированной осью. Благодаря сохранению расстояния между брусьями, установленных на жесткие опоры - клинья, механизм управления не теряет своей общей жесткости и установочных размеров внутри изделия, что обеспечивает получение высокой точности и чистоты обрабатываемой поверхности. Кроме того, малые углы наклонов клиньев 8 и 9 позволяют получать высокую точность регулирования смещения поверхностей направляющих брусьев при относительно больших перемещениях тяг 19 и 20, значительно превосходящих зазоры сопряжений и величины их возможных тепловых деформаций.

Например, при смещении тяги 19 с бугелем 17 влево, рычаги 15 (расположенные на фиг. 1 слева) смещают клинья 8 и 9, находящиеся в плоскости YOZ, вправо, что вызывает положительное перемещение верхнего (по чертежу) бруса 10 и отрицательное - нижнего. За положительное направление принимают

перемещение от оси, а за отрицательное - к оси. В результате точка О начала координат и центра расточной штанги 1 приближается к стенке трубы, около которой расположен брус

10, лежащий на клине 9, и удаляется от противоположной стенки, к которой прижат брус 10, лежащий на клине 8. В этом случае изделие 5 получает постоянную коррекцию в уменьшении толщины стенки в положительном

направлении оси OY.

Процесс коррекции толщины стенок изделия в плоскости XOZ осуществляется аналогично рассмотренному выше, но с тем отличием, что унравляющее воздействие в этом случае передается через тягу 20, бугель 18 и правую пару рычагов 15 с упорами 14 и прилегаюп1,ий к ним нодшипник 12.

Во время расточки управляющие воздействия на механизм управления осевой расточкой прикладываются кратковременно на столько, чтобы резец расточной головки, вышедшей на новую траекторию оси отверстия, оставался бы на ней длительное время до введения последуюшей коррекции.

-,

Формула изобретения

Устройство для растачивания глубоких отверстий к расточному станку с системой автоматического управления, содержащее невращающуюся расточную штангу и механизм коррекции оси обрабатываемого отверстия с направляющими брусьями, отличающееся тем, что, с целью повышения точности коррекции в процессе обработки, механизм коррекции выполнен в виде втулки, которая установлена на штанге с возможностью врашения и несет опоры, взаимодействующие с направляющими брусьями посредством двух пар клиньев с разнонаправленными уклонами, размещенных во взаимно перпендикулярных плоскостях и связанных с помощью рычагов и коаксиально расположенных и установленных соосно оси растачиваемого отверстия тяг с исполнительными механизмами системы автоматического управления.

75 П 9 Ю

V///////////А///////yV/yy//77

/ / /

/3 77 Ю

6 П 15